Swift Concurrency Expert

Swift 并发专家

概述

在 Swift 6.2+ 代码库中审查和修复 Swift 并发问题，通过应用 actor 隔离、Sendable 安全和现代并发模式，以最小的行为变更确保数据竞争安全。

何时使用

• 当用户要求审查 Swift 并发用法或修复编译器诊断信息时。
• 当你需要关于 actor 隔离、Sendable、@MainActor 或 async 迁移的指导时。

工作流程

1. 分诊问题

• 捕获确切的编译器诊断信息和有问题的符号。
• 检查项目并发设置：Swift 语言版本（6.2+）、严格并发级别，以及是否启用了平易近人的并发模式（默认 actor 隔离 / 默认主 actor）。
• 识别当前的 actor 上下文（@MainActor、actor、nonisolated）以及是否启用了默认 actor 隔离模式。
• 确认代码是否绑定 UI 还是预期在主 actor 之外运行。

2. 应用最小安全修复

优先选择保留现有行为同时满足数据竞争安全的编辑。

常见修复：

• 绑定 UI 的类型：用 @MainActor 标注类型或相关成员。
• 主 actor 类型上的协议一致性：使一致性成为隔离一致性（例如 extension Foo: @MainActor SomeProtocol）。
• 全局/静态状态：用 @MainActor 保护或移入 actor。
• 后台工作：将耗时工作移到 nonisolated 类型上的 @concurrent 异步函数，或使用 actor 保护可变状态。
• Sendable 错误：优先使用不可变/值类型；仅在正确时添加 Sendable 一致性；除非能证明线程安全，否则避免使用 @unchecked Sendable。

3. 验证修复

• 重新构建并确认所有并发诊断已解决，没有引入新警告。
• 运行测试套件检查回归——并发更改即使在构建干净时也可能引入微妙的运行时问题。
• 如果修复暴露了新警告，将每个警告视为新的分诊（返回步骤 1），迭代解决直到构建干净且测试通过。

示例

绑定 UI 的类型 — 添加 @MainActor

// 修复前：数据竞争警告，因为 ViewModel 从主线程访问
// 但没有 actor 隔离
class ViewModel: ObservableObject {
    @Published var title: String = ""
    func load() { title = "Loaded" }
}

// 修复后：标注整个类型，使所有存储状态和方法
// 自动隔离到主 actor
@MainActor
class ViewModel: ObservableObject {
    @Published var title: String = ""
    func load() { title = "Loaded" }
}

协议一致性隔离

// 修复前：编译器错误 — SomeProtocol 方法是非隔离的，但
// 遵循类型是 @MainActor
@MainActor
class Foo: SomeProtocol {
    func protocolMethod() { /* 访问主 actor 状态 */ }
}

// 修复后：将一致性限定为 @MainActor，使需求
// 在正确的隔离上下文中得到满足
@MainActor
extension Foo: SomeProtocol {
    func protocolMethod() { /* 安全访问主 actor 状态 */ }
}

使用 @concurrent 的后台工作

// 修复前：耗时计算阻塞主 actor
@MainActor
func processData(_ input: [Int]) -> [Int] {
    input.map { heavyTransform($0) }   // 在主线程运行
}

// 修复后：跳离主 actor 执行耗时工作，然后返回结果
// 调用方 await 结果并留在自己的 actor 上
nonisolated func processData(_ input: [Int]) async -> [Int] {
    await Task.detached(priority: .userInitiated) {
        input.map { heavyTransform($0) }
    }.value
}

// 或者，使用 @concurrent 异步函数（Swift 6.2+）：
@concurrent
func processData(_ input: [Int]) async -> [Int] {
    input.map { heavyTransform($0) }
}

参考材料

• 参见 references/swift-6-2-concurrency.md 了解 Swift 6.2 变更、模式和示例。
• 参见 references/approachable-concurrency.md 了解项目启用平易近人的并发模式时的指导。
• 参见 references/swiftui-concurrency-tour-wwdc.md 了解 SwiftUI 特定的并发指导。

局限性

• 仅当任务明确匹配上述描述范围时使用本技能。
• 不要将输出视为环境特定验证、测试或专家审查的替代品。
• 如果缺少必要输入、权限、安全边界或成功标准，请停下来请求澄清。